一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征在于：包括氡子体累积吸附板卡和氡子体表面污染测量装置两部分；其中氡子体累积吸附板卡为一种对氡子体具有良好吸附性的薄板式塑料材料，测量时先将其埋置于土壤中吸附氡子体4小时以上，然后取出置于专用托盘之上，氡子体表面污染测量装置探测面紧贴氡子体累积吸附板卡，吸附在氡子体累积吸附板卡上的氡子体衰变产生α射线穿过氡子体表面污染测量装置紧贴面的薄铝膜打到ZnS(Ag)塑料闪烁探测器上产生光，再通过空气光导将产生的光收集传输到光电倍增管由其进行光电转换后，再由后续探测电路记录α射线信息，根据刻度系数换算出对应的氡浓度，从而实现土壤中氡的快速测量。

A radon subsystem card accumulating adsorption type soil radon rapid measuring device

The invention provides a radon adsorption board cumulative soil radon measurement device, which comprises a cumulative radon and radon adsorption board surface contamination measurement device of two parts; the cumulative radon adsorption board as a thin plate type plastic material has good adsorption of radon when measuring, first be buried in the soil adsorption of radon for more than 4 hours, and then remove the above special tray, radon measuring device surface contamination detection surface close to the cumulative radon adsorption board, adsorption thin aluminum film through alpha radon surface contamination measurement device to ZnS in tight veneer cumulative radon radon adsorption on the card body decay (Ag) light plastic scintillation detector, optical transmission and optical collection through the air will produce to the photomultiplier by the photoelectric conversion, then According to the calibration coefficient, the corresponding radon concentration is converted into the corresponding radon concentration by the follow-up detection circuit, thus the rapid measurement of radon in the soil is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置
本专利技术涉及测量领域，具体涉及土壤氡快速测量装置，解决土壤氡测量现场工作效率和本底污染的工程问题，为土壤氡测量提供快速、方便、可靠的测量方案和技术手段。
技术介绍
氡是示踪迹元素，土壤中氡气测量技术广泛应用在资源勘查、地质构造勘查、地面沉陷勘查及煤田地下自然区勘查等领域。氡是放射性核素，一旦被吸入人体，就会对人体肺部造成损坏并增加诱发肺癌的可能，是环境中对人体有害的主要污染物之一。目前氡气测量技术按测量时间分可分为累积法测量和瞬时法测量，累积法测量是一段较长时间内氡的平均结果，因此测量稳定性好，测量信息量也通常比瞬时法测量信息量要大。而瞬时测氡一般用泵吸方式取样当前环境氡及其子体，进行实时测量。按取样方式分可分为氡及氡子体泵吸法取样、氡子体聚集取样、α径迹取样。泵吸法取样一般应用于瞬时测法测量中，在土壤测氡中取样值容易受土壤孔隙度、土壤含水率、壤中气源丰足程度等影响，存在较大取样不确定性。氡子体聚集取样一般应用在累积测量中，如α卡、α杯、α板卡、热释光等，取样信息量较大，取样的是一段时间内壤中氡的平均结果。因此相对泵吸取样来说取样更为具有代表性且不确定性相对较小等优势。氡子体板卡累积吸附式土壤测氡属于累积取样测氡。氡子体累积吸附板卡为对氡子体具有良好吸附性能的聚酯塑料材料制成，当需对土壤氡子体进行吸附取样时候，将其置于土壤中。壤中氡其子体具有气溶胶性质且是带正电的，具有吸附到物体表面能力。氡子体吸附到物体表面的量是与氡浓度存在线性关联。根据放射性动态平衡理论，壤中氡及其子体达到放射性动态平衡时候，可以通过测量吸附到氡子体累积吸附板卡的壤中氡子体即可实现对壤中氡浓度的测量。氡子体板卡累积吸附式土壤测氡，最大优点在于每个测量点是相互独立的，因此测量过程中，每个测量点之间不相互不影响，这相对于泵吸取样测氡而言，将大大提高土壤测氡的现场工作效率。铀系、钍系以及锕系是自然界中广泛存在的天然放射性衰变系列。它们都有一个气态放射性核素，都为氡的同位素，分别为222Rn、220Rn和219Rn，且都能逸散。因而它们的衰变子体可附着于物体表面，这些子体我们称之为放射性沉淀物。锕系总是与铀系共生的，但锕系中的母体核素235U量很少，一般情况下，它对测量的影响可不予考虑。土壤中氡222Rn、220Rn的浓度相差不大，但研究铀系、钍系衰变链中氡及其子体α衰变产生的能量及半衰期特征可知，220Rn和其子体216Po寿命非常短以致扩散距离非常短。因此，在取杯测量过程中，很难在α杯体上形成有效吸附，其对氡测量的影响可以忽略不计。在钍系衰变链中，虽然存在长寿子体212Pb（半衰期为10.64h）、212Bi（半衰期为60.6m），但由于其母体220Rn扩散距离短，加之短时间（数小时）埋置α杯，其在α杯体上吸附量将会很小，测量过程中也可以忽略不计。因此，在α杯土壤测量中，理论上只能测量到222Rn的子体，而不受钍子体污染影响。由于ZnS(Ag)塑料闪烁体结构简单，不需避光也不需特殊工作气体，性能稳定且对α射线探测效率高等优势，采用ZnS(Ag)塑料闪烁体吸附到氡子体吸附板卡上的氡子体进行测试。吸附在氡子体吸附板卡上的氡子体衰变产生α射线射入ZnS(Ag)塑料闪烁体灵敏体积内，致使其发光，通过光导作用传输到光电转换装置上，理论上会形成一个脉冲信号，通过记录这个脉冲信号并进行分析处理，即可实现对壤氡的探测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过氡子体累积吸附板卡完成土壤氡子体的静态累积吸附，然后通过表面α污染测试装置，完成板卡上的氡子体快速测量，从而实现土壤氡的快速测量目的。本专利技术所提供方法合理，理论基础充分，实现的技术方案成熟可行，能解决目前土壤测氡中工作效率、测量稳定性、测量可靠性等综合问题，是一种先进的土壤氡测量技术。为能达到上述专利技术目的，所采用的技术方案特征在于：包括氡子体累积吸附板卡和氡子体表面污染测量装置两部分；其中氡子体累积吸附板卡为一种对氡子体具有良好吸附性的薄板式塑料材料，测量时先将其埋置于土壤中吸附氡子体4小时以上，然后取出置于专用托盘（13）之上，氡子体表面污染测量装置（12）探测面紧贴氡子体累积吸附板卡（11），吸附在氡子体累积吸附板卡上的氡子体衰变产生α射线穿过氡子体表面污染测量装置紧贴面的薄铝膜打到ZnS(Ag)塑料闪烁探测器上（2）（3）产生光，再通过空气光导将产生的光收集传输到光电倍增管（8）由其进行光电转换后，再由后续探测电路（7）记录α射线信息，根据刻度系数换算出对应的氡浓度，从而实现土壤中氡的快速测量。按照本专利技术提供的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征是：所述的氡子体累积吸附板卡为一种对氡子体具有良好吸附性的薄板式塑料材料，用于对土壤中氡子体的吸附。按照本专利技术提供的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征是：所述的将其埋置于土壤中，指的是在土壤中打一个直径大于10厘米，深度大于50厘米的垂直孔，将氡子体累积吸附板卡置于其中，用装有泥土的口袋密封洞口，等待氡子体的静态累积吸附到氡子体累积吸附板卡之上。按照本专利技术提供的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征是：所述的专用托盘为一个箱式腔体（13），上表面为一个可拆卸的凹槽端盖（14），凹槽尺寸刚好能放下氡子体累积吸附板卡，腔体内部可用于放置板卡，箱式腔体侧面开有扁平式过孔（11），尺寸刚好能塞进氡子体累积吸附板卡，用于现场使用时候放置测试完的氡子体累积吸附板卡。按照本专利技术提供的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征是：所述的氡子体表面污染测量装置包括ZnS(Ag)塑料闪烁体、光导装置、光电倍增管、探测电路和人机交互模块构成。按照本专利技术提供的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征是：所述的探测电路由信号调理电路、信号获取模块以及数据处理模块构成，ZnS(Ag)塑料闪烁体感知吸附在氡子体累积吸附板卡上的氡子体衰变产生的α射线信息，由其转换成光信号，再由光电转换装置转换成电信号，电信号再通过信号调理电路调理放大后输入到信号获取模块由其进行数据获取，获取后的数据再由数据处理模块进行数据处理后，通过刻度系统刻度，从而实现对土壤氡的探测，最后通过人机交互模块实现测量结果的显示。按照本专利技术提供的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征是：所述的ZnS(Ag)塑料闪烁体结构为平面型，将ZnS(Ag)闪烁粉（3）均匀涂在有机玻璃板（2）上，ZnS(Ag)塑料闪烁体下表面采用厚度小于20微米的薄铝膜（4）覆盖，用于对外界光的屏蔽，整个ZnS(Ag)塑料闪烁体装在氡子体表面污染测量装置下表面，下表面形成一个探测平面，在下表面再安装蜂窝孔状钢网（6），用于保护ZnS(Ag)塑料闪烁体及相应的铝膜，通过了螺钉（5）将用铝膜密封好的ZnS(Ag)塑料闪烁体和蜂孔状钢网固定到氡子体表面污染测量装置外壳低端平面上（1），在不使用时候，氡子体表面污染测量装置下表面装有塑料端盖，用于保护ZnS(Ag)塑料闪烁体及相应的铝膜不受损坏。按照本专利技术提供的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征是：所述的刻度系数为通过标准氡室刻度后的用于反应氡浓度与探测信息量关系的系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提供的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征在于：包括氡子体累积吸附板卡和氡子体表面污染测量装置两部分；其中氡子体累积吸附板卡为一种对氡子体具有良好吸附性的薄板式塑料材料，测量时先将其埋置于土壤中吸附氡子体4小时以上，然后取出置于专用托盘（13）之上，氡子体表面污染测量装置（12）探测面紧贴氡子体累积吸附板卡（11），吸附在氡子体累积吸附板卡上的氡子体衰变产生α射线穿过氡子体表面污染测量装置紧贴面的薄铝膜打到ZnS(Ag)塑料闪烁探测器上（2）（3）产生光，再通过空气光导将产生的光收集传输到光电倍增管（8）由其进行光电转换后，再由后续探测电路（7）记录α射线信息，根据刻度系数换算出对应的氡浓度，从而实现土壤中氡的快速测量。

【技术特征摘要】
1.本发明提供的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征在于：包括氡子体累积吸附板卡和氡子体表面污染测量装置两部分；其中氡子体累积吸附板卡为一种对氡子体具有良好吸附性的薄板式塑料材料，测量时先将其埋置于土壤中吸附氡子体4小时以上，然后取出置于专用托盘（13）之上，氡子体表面污染测量装置（12）探测面紧贴氡子体累积吸附板卡（11），吸附在氡子体累积吸附板卡上的氡子体衰变产生α射线穿过氡子体表面污染测量装置紧贴面的薄铝膜打到ZnS(Ag)塑料闪烁探测器上（2）（3）产生光，再通过空气光导将产生的光收集传输到光电倍增管（8）由其进行光电转换后，再由后续探测电路（7）记录α射线信息，根据刻度系数换算出对应的氡浓度，从而实现土壤中氡的快速测量。2.根据权利要求1所述的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征在于：所述的氡子体累积吸附板卡为一种对氡子体具有良好吸附性的薄板式塑料材料，用于对土壤中氡子体的吸附。3.根据权利要求1所述的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征在于：所述的将其埋置于土壤中，指的是在土壤中打一个直径大于10厘米，深度大于50厘米的垂直孔，将氡子体累积吸附板卡置于其中，用装有泥土的口袋密封洞口，等待氡子体的静态累积吸附到氡子体累积吸附板卡之上。4.根据权利要求1所述的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征在于：所述的专用托盘为一个箱式腔体（13），上表面为一个可拆卸的凹槽端盖（14），凹槽尺寸刚好能放下氡子体累积吸附板卡，腔体内部可用于放置板卡，箱式腔体侧面开有扁平式过孔（11），尺寸刚好能塞进氡子体累积吸附板卡，用于现场使用时候放置测试完的氡子体累积吸附板卡。5.根据权利要求1所述的一种氡子体板卡累积吸附式土壤氡快速测量装置，其特征在于：所述的氡子体表面污染测量装置包括ZnS(Ag)塑料闪烁体、光导装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁卫撑，阮菊红，黄洪全，徐尉福，李姝彬，何田，何亮，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51